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CN104109518B - 用于低渗透油藏的驱油组合物及其制备方法 - Google Patents

用于低渗透油藏的驱油组合物及其制备方法 Download PDF

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CN104109518B
CN104109518B CN201310129837.1A CN201310129837A CN104109518B CN 104109518 B CN104109518 B CN 104109518B CN 201310129837 A CN201310129837 A CN 201310129837A CN 104109518 B CN104109518 B CN 104109518B
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李应成
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
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China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
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Abstract

本发明涉及一种用于低渗透油藏的驱油组合物及其制备方法,主要解决现有复合驱中的聚合物用于低渗透油藏驱油过程中容易造成地层堵塞,注入困难的问题。本发明通过采用一种长碳链甜菜碱表面活性剂和无机盐组合物,其中长碳链甜菜碱表面活性剂选自长链羧酸甜菜碱、磺酸甜菜碱中的任意一种,碳链为C14~C40的烷基或烯基,无机盐为CaCl2、MgCl2、NaCl,NaHCO3中的任意一种或组合物,长链甜菜碱表面活性剂与无机盐的质量比为1:(1~100)的技术方案在形成油水超低界面张力的同时,具有降压增注,体系简单的优点,较好地解决了该问题,可用于低渗透油藏强化采油过程中。

Description

用于低渗透油藏的驱油组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于低渗透油藏的驱油组合物及其制备方法。
背景技术
我国陆地上大部分主力油田进入中后期开发阶段,含水量和油田采出程度越来越高,在这种形势下,动用好和开发好低渗透油藏迫在眉睫。由于低渗透油藏普遍存在着孔喉细小、非达西渗流和启动压力高的特点,表面分子力和毛细管力作用强烈,只有存在较大的驱替压力时液体才能流动。因此,降压增注是提高这些油藏采收率至关重要的因素。
当前原油开采中应用的驱油方法可分为四大类: 一是热力驱, 包括蒸汽驱、火烧油层等;二是混相驱, 包括CO2混相、烃混相及其他惰性气体混相驱;三是化学驱;四是微生物采油, 包括生物聚合物、微生物表面活性剂驱。其中,化学驱是强化采油中非常重要并大规模实施的技术, 包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱水驱等以及聚合物、碱、表面活性剂的多种组合技术。
化学驱的效果是物理作用和化学作用的结果,物理作用是指驱替液的波及作用,而化学作用是指驱替液的微观驱油作用。化学作用的核心是降低驱替液与原油的界面张力。表面活性剂由于兼具亲油(疏水)和亲水(疏油)性质,当表面活性剂溶于水时,分子主要分布在油水界面上,可以显著降低油水界面张力。油水界面张力的降低意味着表面活性剂体系能够克服原油间的内聚力,将大油滴分散成小油滴,从而提高原油流经孔喉时的通过率。物理作用是通过聚合物来实现的,高分子量的聚合物可以提高注入液的粘度,改善油水相的流度比,进而提高波及系数。化学复合驱能够充分发挥各种化学试剂的协同作用,大幅度提高驱油效率。但是化学复合驱驱油体系存在一些问题,化学驱中的聚合物由于分子较大,很容易堵塞孔道,造成注入困难,很难在低渗透油藏中成功应用。因此,低渗透油藏开发是一大难题,中国石化已开发低渗透油藏单元的平均采收率为22.2%,比国外同类型油藏的平均采收率低4.1%。
目前,改善低渗透油藏开发状况通常采用几种方法:一是物理机械办法,即加密井网,和/或整体压裂改造和井筒提升技术等;二是气驱,通过实现混相或者非混相把地层中的原油驱替出来,地层压力、是否存在裂缝等条件给采油率带来很大影响;三是化学驱体系中加入低分子量的聚合物,分子量通常<5000000。如在文献《油田化学》2008,vol25中提到一种带芳环的磺基甜菜碱可以与原油形成超低的界面张力,与低分子量的聚丙烯酰胺(4800000)复配,采用人造岩心,岩心平均渗透率为29~46mD,表面活性剂1000mg/L,聚合物400mg/L时,提高采收率10%,表面活性剂1000mg/L,聚合物800mg/L时虽可以提高采收率到16%,但是注入困难。
最近,粘弹性表面活性剂因其分子量小,高剪切下粘度很低,低剪切下粘度上升,容易返排,不会对地层造成伤害等特点,逐渐引起油田工作者的关注。如专利CN101182411A提到一种阴离子表面活性剂形成的蠕虫状胶束的驱油组合物,用含钠离子的电解质在碱性条件下诱导油酸钠制得,可以在一定程度上提高采收率。该组合物中没有聚合物,可以应用于低渗透油层驱油过程中,文献《中国石油大学学报》2009,vol33采用油酸甜菜碱在2%HCl水溶液中可以形成粘性体系,等等。但是上述组合物中含有无机碱或酸,给地层带来伤害,且报道的粘弹性的组合物均只关注在其在水溶液中的聚集体结构,不能同时与原油形成超低的界面张力。
为此,本发明提供一种长碳链甜菜碱表面活性剂和无机盐组成的无碱的驱油组合物,通过控制表面活性剂的自组装使体相拥有高的粘度,同时表面活性剂本身具有高的界面活性,从而提高低渗透油藏的采收率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有化学复合驱中的聚合物用于低渗透油藏驱油过程中容易造成地层堵塞,注入困难的问题,提供用于低渗透油藏的驱油组合物,该驱油组合物在形成油水超低界面张力的同时,具有降压增注,体系简单的优点。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的驱油组合物的制备方法。
本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与上述技术问题之一相对应的驱油方法。
为解决上述技术问题之一,本发明采用的技术方案如下:用于低渗透油藏的驱油组合物,包括长碳链甜菜碱表面活性剂、无机盐,所述的长碳链甜菜碱表面活性剂选自长链羧酸盐甜菜碱、磺酸盐甜菜碱中的任意一种,无机盐选自CaCl2、MgCl2、NaCl、NaHCO3中的至少一种;
长链羧酸盐甜菜碱分子通式为:
长链磺酸盐甜菜碱分子通式为:
所述R为C14~C40的烷基、烯基中的任意一种,所述R´为C1~C5的亚烷基, R´´为C1~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,所述长链甜菜碱表面活性剂与所述无机盐的质量比为1:(1~100)。
上述技术方案中所述的R优选为C16~C30之间烷基或烯基。所述长链甜菜碱表面活性剂与所述无机盐的质量比优选为1:(2~50)。
本发明组合物可以固体形式供应,还可以膏状、或者溶液形式供应。当以固体或者膏状形式供应时,本领域技术人员知道用水溶解后用于驱油。
为了现场应用方便,本发明组合物优选包括水。此时更优选所述驱油组合物中以重量计所述驱油组合物与水之比为(0.55~16):100。
为了上述技术问题之二,本发明的技术方案如下:所述用于低渗透油藏的驱油组合物的制备方法,包括以下步骤:
a)将脂肪酸或其酯及所需的酰胺化试剂加入反应釜,于140~170℃反应8~20小时;而后加入磺化试剂或羧化试剂,于75~95℃继续反应3~10小时,得到烷基甜菜碱;按照起始原料计,脂肪酸或其酯:酰胺化试剂:磺化试剂或羧化试剂的摩尔比为1:(1~3):(1~3);
b) 将无机盐及步骤a得到的甜菜碱表面活性剂溶解于水中混合均匀,得到所需的组合物。
上述技术方案中所述的酰胺化试剂分子通式优选为,其中R´为C1~C5的亚烷基,所述的磺化试剂分子通式优选为,所述的羧化试剂分子通式优选为,R´´优选为C1~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
为了解决上述技术问题之三,本发明的技术方案如下:一种低渗透油藏的驱油方法,包括将所述溶液形式的驱油组合物注入低渗透油藏进行驱油。
上述技术方案中所述低渗透油藏的渗透率优选为1~40mD,更优选为2~30mD。
本发明的驱油组合物中不含有大分子的聚合物,依靠表面活性剂和无机盐形成的小分子聚集体来调节组合物的粘度,在提高波及系数的同时达到降压增注的目的,而且表面活性剂可以同时降低油、水界面张力,从而有效克服原油间的内聚力,有利于原油的流出,进而大幅提高驱油效率。
低渗透油藏强化采油过程中采用本发明的驱油组合物,具有界面活性高:表面活性剂组合物用量为0.01~0.5%条件下能与河南地下原油形成10-3~10-4毫牛/米的超低界面张力;采用渗透率为30毫达西的填沙管模型,注入压力只有注水压力的80%,在水驱的基础上可继续提高采收率12%。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
将9-十八碳烯酸和N,N-二甲基-1,4-丁二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于165℃下搅拌8h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,4-丁二胺,经液相色谱测定十八烯酰胺丁二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照9-十八碳烯酸与4-氯丁酸钠摩尔比为1:1.5加入4-氯丁酸钠,与85℃反应6h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的4-氯丁酸钠,蒸除溶剂后,得到十八烯酰胺丁基甜菜碱,含量为97.0wt%。
将十八烯酰胺丁基甜菜碱与NaCl按照质量比1:10混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比5.5:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十八烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十八烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例2】
将12-二十四碳烯酸和N,N-二甲基-1,2-乙二胺按照摩尔比1:3投入反应釜中,于160℃下搅拌10h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,2-乙二胺,经液相色谱测定二十四烯酰胺乙二胺含量为98.9wt%。再向上述体系中按照12-二十四碳烯酸与2-氯乙基磺酸钠摩尔比为1:3加入2-氯乙基磺酸钠,与80℃反应10h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的2-氯乙基磺酸钠,蒸除溶剂后,得到二十四烯酰胺乙基甜菜碱,含量为97.1wt%。
将二十四烯酰胺乙基甜菜碱与CaCl2按照质量比1:5混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比3:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定二十四烯酰胺乙基甜菜碱、CaCl2与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为10豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的二十四烯酰胺乙基甜菜碱、CaCl2与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例3】
将7,15-三十碳烯酸和N,N—二甲基-1,2-乙二胺按照摩尔比1:2投入反应釜中,于170℃下搅拌20h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N—二甲基-1,2-乙二胺,经液相色谱测定三十烯酰胺乙二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照7,15-三十碳烯酸与氯甲磺酸钠摩尔比为1:1.5加入氯甲磺酸钠,与95℃反应3h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的氯甲磺酸钠,蒸除溶剂后,得到三十烯酰胺乙基甜菜碱,含量为97.3wt%。
将三十烯酰胺乙基甜菜碱与NaHCO3按照质量比1:2混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比0.55:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定三十烯酰胺乙基甜菜碱、NaHCO3与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为30豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的三十烯酰胺乙基甜菜碱、NaHCO3与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例4】
将十六烷基羧酸甲酯和N,N-二甲基-1,5-戊二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于140℃下搅拌20h,后175℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,5-戊二胺,经液相色谱测定十六烷基酰胺戊二胺含量为99.2wt%。再向上述体系中按照十六烷基羧酸甲酯与4-氯-3-羟基丁酸钠摩尔比为1:1加入4-氯-3-羟基丁酸钠,与80℃反应10h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的4-氯-3-羟基丁酸钠,蒸除溶剂后,得到十六烷基酰胺戊基甜菜碱,含量为97.0wt%。
将十六烷基酰胺戊基甜菜碱与MgCl2按照质量比1:50混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比2.5:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十六烷基酰胺戊基甜菜碱、MgCl2与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为2豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十六烷基酰胺戊基甜菜碱、MgCl2与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例5】
将5,10-二十碳烯酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺按照摩尔比1:1投入反应釜中,于165℃下搅拌20h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,3-丙二胺,经液相色谱测定二十烯酰胺丙二胺含量为98.9wt%。再向上述体系中按照5,10-二十碳烯酸与氯乙酸钠摩尔比为1:1.5加入氯乙酸钠,与90℃反应3h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的氯乙酸钠,蒸除溶剂后,得到二十烯酰胺丙基甜菜碱,含量为97.6wt%。
将二十烯酰胺丙基甜菜碱、NaCl、CaCl2按照质量比1:27:3混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比16:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定二十烯酰胺丙基甜菜碱、NaCl、CaCl2与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为15豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的二十烯酰胺丙基甜菜碱、NaCl、CaCl2与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例6】
将十八烷基羧酸甲酯和N,N—二甲基甲二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于140℃下搅拌20h,后160℃油泵抽真空除去未反应的N,N—二甲基甲二胺,经液相色谱测定十八烷基酰胺甲二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照十八烷基羧酸甲酯与3-氯-2羟基丙磺酸钠摩尔比为1:3加入3-氯-2羟基丙磺酸钠,与80℃反应10h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的3-氯-2羟基丙磺酸钠,蒸除溶剂后,得到十八烷基酰胺甲基甜菜碱,含量为97.1wt%。
将十八烷基酰胺甲基甜菜碱、MgCl2、CaCl2按照质量比1:1.5:1.5混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比1:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪NanoZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十八烷基酰胺甲基甜菜碱、MgCl2、CaCl2与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为10豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十八烷基酰胺甲基甜菜碱、MgCl2、CaCl2组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例7】
将十五烷基羧酸甲酯和N,N-二甲基-1,5-戊二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于140℃下搅拌20h,后175℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,5-戊二胺,经液相色谱测定十五烷基酰胺戊二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照十五烷基羧酸甲酯与6-氯己酸钠摩尔比为1:2加入6-氯己酸钠,与80℃反应10h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的6-氯己酸钠,蒸除溶剂后,得到十五烷基酰胺戊基甜菜碱,含量为97.1wt%。
将十五烷基酰胺戊基甜菜碱与NaCl按照质量比1:100混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比16:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十五烷基酰胺戊基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十五烷基酰胺戊基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例8】
将10,20,30-四十碳烯酸和N,N-二甲基-1,4-丁二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于165℃下搅拌8h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,4-丁二胺,经液相色谱测定四十烯酰胺丁二胺含量为98.9wt%。再向上述体系中按照10,20,30-四十碳烯酸与4-氯丁酸钠摩尔比为1:1.5加入4-氯丁酸钠,与85℃反应6h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的4-氯丁酸钠,蒸除溶剂后,得到四十烯酰胺丁基甜菜碱,含量为97.1wt%。
将四十烯酰胺丁基甜菜碱与NaCl按照质量比1:10混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比5.5:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定四十烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的四十烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【实施例9】
将9-十八碳烯酸和N,N-二甲基-1,4-丁二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于165℃下搅拌8h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,4-丁二胺,经液相色谱测定十八烯酰胺丁二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照9-十八碳烯酸与5-氯戊磺酸钠摩尔比为1:1.5加入5-氯戊磺酸钠,与85℃反应6h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的5-氯戊磺酸钠,蒸除溶剂后,得到十八烯酰胺丁基甜菜碱,含量为97.0wt%。
将十八烯酰胺丁基甜菜碱与NaCl按照质量比1:1混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比1:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十八烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十八烯酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【比较例1】
将十三烷基羧酸甲酯和N,N-二甲基-1,4-丁二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于165℃下搅拌8h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,4-丁二胺,经液相色谱测定十三烷基酰胺丁二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照十三烷基羧酸与4-氯丁酸钠摩尔比为1:1.5加入4-氯丁酸钠,与85℃反应6h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的4-氯丁酸钠,蒸除溶剂后,得到十三烷基酰胺丁基甜菜碱,含量为97.0wt%。
将十三烷基酰胺丁基甜菜碱与NaCl按照质量比1:10混合组成驱油组合物,该驱油组合物与水按照质量比5.5:100混合均匀,用马尔文动态光散射粒径仪Nano ZS90测定25℃时其形成的胶束尺寸,结果见表1。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十三烷基酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十三烷基酰胺丁基甜菜碱、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【比较例2】
将9-十八碳烯酸和N,N-二甲基-1,4-丁二胺按照摩尔比1:1.5投入反应釜中,于165℃下搅拌8h,后165℃油泵抽真空除去未反应的N,N-二甲基-1,4-丁二胺,经液相色谱测定十八烯酰胺丁二胺含量为99.0wt%。再向上述体系中按照9-十八碳烯酸与4-氯丁酸钠摩尔比为1:1.5加入4-氯丁酸钠,与85℃反应6h,反应结束后,用无水乙醇洗涤除去未反应的4-氯丁酸钠,蒸除溶剂后,得到十八烯酰胺丁基甜菜碱,含量为97.0wt%。
将十八烯酰胺丁基甜菜碱与水按照质量比0.5:100混合均匀。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十八烯酰胺丁基甜菜碱与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十八烯酰胺丁基甜菜碱与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
【比较例3】
将十二烷基羧酸甜菜碱、分子量4800000的聚丙烯酰胺、NaCl按照质量比1:0.5:10混合组成驱油用组合物,将该驱油用组合物与水按照质量比1.15:100混合。
在75℃,用TX-500C旋转滴界面张力仪测定十二烷基甜菜碱、分子量4800000的聚丙烯酰胺、NaCl与水组成的组合物与河南原油之间的油水界面张力,结果见表1。
在长度为30厘米,直径为2.5厘米,渗透率为20豪达西的岩心上进行驱油试验,温度为75℃,先用水驱至含水98wt%,转注0.3pv(岩心孔隙体积)的十二烷基甜菜碱、分子量4800000的聚丙烯酰胺、NaCl与水组成的组合物后,驱至含水100wt%,组合物驱注入压力与水驱注入压力比值和提高原油采收率结果见表1。
表1(待续) 实施例和比较例中的组合物形成的聚集体尺寸、
及与河南原油界面张力、注入压力比和采收率结果
表1(续) 实施例和比较例中的组合物形成的聚集体尺寸、
及与河南原油界面张力、注入压力比和采收率结果

Claims (8)

1.用于低渗透油藏的驱油组合物,由长碳链甜菜碱表面活性剂、无机盐、水组成,所述的长碳链甜菜碱表面活性剂为长链羧酸盐甜菜碱,无机盐选自CaCl2、MgCl2、NaCl、NaHCO3中的至少一种;
长链羧酸盐甜菜碱分子通式为:
所述R为C14~C40的烷基、烯基中的任意一种,所述R′为C1~C5的亚烷基,R″为C1~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种,所述长碳链甜菜碱表面活性剂与所述无机盐的质量比为1:(1~100)。
2.根据权利要求1所述用于低渗透油藏的驱油组合物,其特征在于所述的R为C16~C30之间烷基或烯基。
3.根据权利要求1所述用于低渗透油藏的驱油组合物,其特征在于所述长碳链甜菜碱表面活性剂与所述无机盐的质量比为1:(2~50)。
4.根据权利要求1~3之任一项所述的驱油组合物,其特征在于所述驱油组合物中以重量计所述长碳链甜菜碱表面活性剂与无机盐的用量之和与水之比为(0.55~16):100。
5.根据权利要求1~4之任一项所述用于低渗透油藏的驱油组合物的制备方法,包括以下步骤:
a)将脂肪酸或其酯及所需的酰胺化试剂加入反应釜,于140~170℃反应8~20小时;而后加入羧化试剂,于75~95℃继续反应3~10小时,得到通式(I)所述的长链羧酸盐甜菜碱;按照起始原料计,脂肪酸或其酯:酰胺化试剂:羧化试剂的摩尔比为1:(1~3):(1~3);
b)将无机盐及步骤a得到的甜菜碱溶解于水中混合均匀,得到所述的驱油组合物;
所述的酰胺化试剂分子通式为其中R′为C1~C5的亚烷基,所述的羧化试剂分子通式为Cl-R”COONa,R″为C1~C5的亚烷基、羟基取代亚烷基中的任意一种。
6.一种低渗透油藏的驱油方法,包括将权利要求1~4中任一项所述驱油组合物注入低渗透油藏进行驱油。
7.根据权利要求6所述低渗透油藏的驱油方法,其特征在于所述低渗透油藏的渗透率为1~40mD。
8.根据权利要求7所述低渗透油藏的驱油方法,其特征在于所述低渗透油藏的渗透率为2~30mD。
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